Dimmer

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Cuantas veces pensamos en que nos gustaría crear el entorno adecuado para un momento específico, ya sea un efecto de cine al ir atenuando las luces de la habitación, una cena romántica o seleccionar la luz adecuada para leer.

En esta ocasión veremos cómo crear un Dimmer (regulador o atenuador) para controlar la iluminación de una lámpara incandescente.

Debemos entender que un Dimmer es un circuito que recorta la onda de la senoidal de la corriente del suministro eléctrico. La corriente que se tiene en la salida del suministro energético tiene esta forma.

Gráfica senoidal de la corriente.

La cual tiene unas características físicas, hablando de amplitud y frecuencia, la amplitud de la AC es 110vac a 127vac y la frecuencia que se tiene es de 60 Hz.

En la siguiente imagen podemos observar el circuito del Dimmer, el cual muestra sus componentes electrónicos, que está integrado primordialmente por un Diac y un Triac.

Circuito esquemático

* Un TRIAC para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Es un dispositivo semiconductor de tres terminales (T1, T2 y Gate), que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento.

* El DIAC está preparado para conducir en los dos sentidos de sus terminales, por ello se le denomina bidireccional, siempre que se llegue a su tensión de cebado o de disparo. Se comporta como dos diodos zener conectados en serie, pero orientados en formas opuestas. La conducción se da cuando se ha superado el valor de tensión del zener que está conectado en sentido opuesto.

Normalmente el Diac no conduce, sino que tiene una pequeña corriente de fuga. La conducción aparece cuando la tensión de disparo se alcanza. Cuando la tensión de disparo se alcanza, la tensión en el DIAC se reduce y entra en conducción dejando pasar la corriente necesaria para el disparo del SCR o TRIAC. Se utiliza principalmente en aplicaciones de control de potencia mediante control de fase.

El dimmer recorta la onda de la senoidal debido a que el Diac genera una barrera en el Gate del Triac, esta barrera debe ser superada para poder activar el Triac, con el potenciómetro y el capacitor C1 se genera un divisor de tensión que es el voltaje que se recorta para que se active la lámpara el resto del tiempo en la senoidal como se muestra en la siguiente imagen.

Gráfica de salida de corriente.

Con los valores que seleccionamos tenemos una pequeña variación en el voltaje de entrada que va de 100vac a 113vac, cuanto menor sea el voltaje de activación de Gate mayor será el brillo de la lámpara, como se puede comparar en la siguiente imagen.

En las imágenes anteriores se observa el voltaje resultante del divisor de tensión el cual está en 101vac y a la salida tenemos la onda recortada, esta termina de ser recortada a partir de los 101vac, lo que deja como resultado el resto del voltaje en la después de la cúspide de la senoidal.

En la siguiente imagen vemos una entrada de 113Vac y la onda recortada de salida que empieza en la cúspide de la curva ya que en la entrada tenemos la tensión máxima.

Visualización del circuito en protoboard.

Componentes del cicuito

Circuito en placa fenólica.

Placa Fenólica

Lista de materiales:

Si te gusto este proyecto ¡puedes hacerlo! Te compartimos los archivos: esquemático y diseño de placa para que pases un excelente rato desarrollando tu creatividad.

Luz de noche

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Muchas veces pensamos en que sería perfecto automatizar la luz del garaje, el patio trasero o la lámpara que tenemos a la calle, ya que en muchas ocasiones se nos olvida encenderla o lo que es peor para nuestro bolsillo ¡apagarla!.

Por lo que hoy decidimos enseñarles a hacer un fácil, económico y practico circuito que llamamos “luz de noche” que no es más que un control electrónico que automatizará la tarea de ir a encender por las tardes una lámpara o apagarla por las mañanas haciendo que tengamos más seguridad en nuestro hogar a un costo energético menor, ya que esta se apagara de manera ¡automática!

El circuito consta de dos partes, la primera es la fuente de alimentación, circuito que ya hicimos en la publicación anterior, y la segunda es la etapa de control, esta utiliza un sensor de luz ambiental también conocida como foto-resistencia, la cual dependiendo la cantidad de luz en el entorno cambia su resistencia interna, implementando esta propiedad en un circuito divisor de tensión podemos utilizar la variación de voltaje analógico para controlar la activación de un transistor.

En la siguiente imagen vemos el circuito básico como divisor de tensión que utilizamos para leer el voltaje de la foto resistencia.

Diagrama eléctrico de divisor de tensión con foto-resistencia

En este circuito tenemos dos estados uno cuando la foto-resistencia recibe luz del ambiente y el segundo cuando la foto-resistencia no recibe dicha luz; En el primer caso cuando existe luz, el voltaje que tendremos en la señal de salida VOUT será muy aproximada al voltaje de entrada VCC. En el segundo caso cuando tenemos ausencia de luz en el ambiente el voltaje en la señal de salida VOUT será aproximado a GND. En las siguientes imágenes vemos las gráficas en el osciloscopio.

foto-resistencia sin luz ambiente
foto-resistencia con luz ambiente














Teniendo esta referencia del comportamiento de la foto-resistencia seguiremos el siguiente esquemático para poder armar la “Lámpara de luz de noche”.

Esquemático de circuito luz de noche

En el diagrama esquemático se puede ver el circuito de la fuente sin transformador, la fuente de este circuito la hicimos con un diodo zener de 10v, para tener ese voltaje en nuestro circuito.

El circuito de control inicia a partir de R9 y R10, que es el divisor de tensión que controlara el encendido y apagado del transistor, este controlará el encendido del led y del opto acoplador, como queremos que el led se encienda con ausencia de luz y se apague cuando la luz llegue al sensor, colocamos una resistencia en configuración pull-up, tal cual se ve en la siguiente imagen.

Configuracion pull-up

La configuración pull-up provoca que cuando en la entrada del transistor exista una tensión baja en la salida tengamos una tensión alta, y de manera contraria, cuando tengamos una tensión alta en la entrada del transistor en la salida tengamos una señal baja. El potenciometro R10 sirve para regular la sensibilidad de activación de la salida del transistor.

Control del Transistor y salida pull-up

Ya que tenemos la señal digital como la necesitamos, se tiene que armar la etapa de potencia, que es la que controla el encendido y apagado del foco, esta inicia con la activación del opto acoplador, la cual hará que el opto-triac que tiene internamente active el triac exterior, seguido a esto el foco se encenderá, su estado dependerá del estado de salida del transistor.

Diagrama de control de potencia
control de Foco

En la siguiente imagen podemos ver como se ve el circuito ensamblado en la protoBoard.

Protoboard foco apagado
protoboard foco encendido


Recuerden que la foto-resistencia debe estar apuntando al lugar contrario del foco, porque es la que medirá la cantidad de luz en el ambiente. Idealmente debería estar viendo al exterior, pero para esto tenemos que armar el circuito y sellarlo de la humedad directa. Esto puede ser con bote de plástico, la placa que se diseñó para este circuito es la siguiente.

diseño de PCB

En la placa se colocó la terminal de entrada que es donde estará la señal del apagador que tenemos normalmente en la casa y la terminal de salida donde se conectará el foco.

En la siguiente publicación mostraremos como quedo ensamblada la PCB y cómo funciona el circuito ensamblado.

Les compartimos los archivos para que ustedes puedan ensamblar su “luz de noche”.

PDF referencia de ensamble
PDF diagrama Esquemático
PDF diseño de placa BRD
Archivos de Eagle